Opencv的使用小教程1——Opencv基础函数汇总

基本上没有接触过图像处理的我，在项目的压迫下，要在一星期内精通一切，但是还是要微笑啊。

该部分主要提到的函数包括，摄像头读取、图片读取、图片复制、图片伸缩、直方图、二值化、基础绘画等。其它图像处理函数如滤波，角点检测的函数，将在其它文章汇总。
Opencv常用图像处理函数汇总

1、VideoCapture

VideoCapture可用于从摄像头获取图像，在使用前可以通过如下函数进行初始化。

VideoCapture cap;
cap.open(0);                             
//打开相机，电脑自带摄像头一般编号为0
//外接摄像头编号为1,在设备管理器中可以查询
cap.set(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1280);  //设置捕获视频的宽度
cap.set(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 400);  //设置捕获视频的高度
if (!cap.isOpened())                         //判断是否成功打开相机
{
	cout << "摄像头打开失败!" << endl;
	return -1;
}

用如下函数可以捕获图像。

//从相机捕获一帧图像
cap >> frame;                                

2、imread

imread共有两个参数，分别是const String& filename和int flags。其中：
filename代表想要读取的图片的路径与名字。
flags代表标志位，该标志位代表转换成Mat的数据存储形式。默认值IMREAD_COLOR。
其可以取得如下值：

IMREAD_UNCHANGED          //如果设置，则返回的数据带有alpha通道（R,G,B,A 四个通道），否则没有alpha通道
IMREAD_GRAYSCALE          //如果设置，则将图像转换为单通道灰度图像
IMREAD_COLOR              //如果设置，则将图像转换成3通道BGR彩色图像
IMREAD_ANYDEPTH           //如果设置，则在输入具有相应深度时返回16位/32位图像，否则将其转换为8位
IMREAD_ANYCOLOR           //如果设置，则图像可能以任何颜色格式读取
IMREAD_LOAD_GDAL          //如果设置，使用gdal驱动程序加载图像
IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2//如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像且图像大小减少1/2
IMREAD_REDUCED_COLOR_2    //如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像且图像大小减少1/2
IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4//如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像且图像大小减少1/4
IMREAD_REDUCED_COLOR_4    //如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像且图像大小减少1/4
IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8//如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像且图像大小减少1/8
IMREAD_REDUCED_COLOR_8    //如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像且图像大小减少1/4
IMREAD_IGNORE_ORIENTATION //如果设置，不会根据EXIF的方向标志旋转图像

实际上这些标志位存储在一个名为ImreadModes的枚举量里。
在实际使用时可以通过如下函数进行图片读取：

imread("image.jpg",IMREAD_GRAYSCALE);

3、resize

resize用于改变图片的分辨率
void resize(InputArray src, OutputArray dst, Size dsize, double fx=0, double fy=0, int interpolation=INTER_LINEAR )
其中，前两个参数分别为输入和输出图像。dsize表示输出图像的大小，如果为0，则利用fx和fy进行比例放大。
当dsize=0时，表示利用fx和fy进行比例放大，fx=fy=2时，表示放大为原来的两倍；
当fx=fy=0时，表示利用dsize放大，假设dsize = (640,400)，那么将图像分辨率调整为(640,400)。
interpolation表示插值方式，共有以下几种插值方法：

INTER_NEAREST	//最近邻插值
INTER_LINEAR	//线性插值（默认） 
INTER_AREA		//区域插值 
INTER_CUBIC		//三次样条插值 
INTER_LANCZOS4	//Lanczos插值

在实际应用中可以通过如下方式进行应用：

//从相机捕获一帧图像
cap >> frame;                                

//用于存放灰度数据
Mat grayImage;                              

// 利用dsize进行缩放
double fScale = 1;
Size dsize = Size(frame.cols*fScale, frame.rows*fScale);

// 建立一个大小与imagedst相同的图像
Mat imagedst = Mat(dsize, CV_32S);

// imagedst表示目标图像
resize(frame, imagedst, dsize);

4、clone

clone用于图像克隆，也就是图像复制。在实际应用中可以复制图像，在进行修改时可以不修改原图。
通过如下方式可以实现图像克隆。

Mat dst;
dst = src.clone();

5、cvtColor

cvtColor用于图像的类型转换。如BGR图转换为灰度图，RGB图转化为BGR图等。
通过如下方式可以实现图像的类型转换。

cvtColor(src, srcGray, COLOR_BGR2GRAY);

常用的转化码如下：

CV_BGR2RGB	//在RGB或BGR色彩空间之间转换
CV_RGB2BGR

CV_RGB2GRAY	//RGB或者BGR色彩空间与灰度空间转换
CV_BGR2GRAY
CV_GRAY2RGB
CV_GRAY2BGR

CV_RGB2RGBA	//加入alpha通道或者删除alpha通道
CV_BGR2BGRA
CV_RGBA2RGB
CV_BGRA2BGR

6、Scalar

Scalar(int,int,int);表示每个通道的数值，常常在建立空图片的时候使用。
使用方式如下所示，其可以建立三个图像：

Mat blue_m(256,256,CV_8UC3,Scalar(255,0,0));
Mat green_m(256,256,CV_8UC3,Scalar(0,255,0));
Mat red_m(256,256,CV_8UC3,Scalar(0,0,255));
imshow("Blue",blue_m);
imshow("Green",green_m);
imshow("Red",red_m);

7、获取像素点的值

可以通过如下函数获得像素点的值：

int pixel = image.at<Vec3b>(0, 0)[0];

如上代表获取第i行，第j列，0为第一通道，1为第二通道，2为第三通道，若要获取透明通道则要Vec4b。

8、Rect

Rect用于获得矩形，其一共有四个输入值，分别是左上角坐标x，y，宽，高。
可以通过如下函数建立一个矩形：

Rect rec = Rect(0, 0, 640, 400);

此时建立了一个分辨率为(640,400)的矩形。注意的是，函数中640是矩形的宽度，不是右下角的坐标。

9、截取Rect部分图像

Rect用于获得矩形，通过特定的函数可以获得该部分的图像。
假设原图变量为image
可以通过如下函数获得部分图像：

Rect rec = Rect(200, 200, 200, 200);
Mat part_img= image(rec); //获取缩放后右Camera的图像

通过该方式获得了一个左上角位于image(200,200)位置，分辨率为(200,200)的图像。

10、equalizeHist直方图均衡化

均衡化的图像相比于原图有明显的增强，可用于增强原图的可观测性。
可以通过如下函数进行直方图均衡化：

equalizeHist(srcGray, dstGray);

srcGray为原始灰度图，dstGray为目标灰度图。

11、threshold阈值操作

函数定义为：

double threshold( InputArray src, OutputArray dst,
	double thresh, double maxval, int type )

src：源图像。
dst：输出图像
thresh：阈值
maxval：dst图像中最大值。
type：阈值类型，可以具体类型如下：

THRESH_BINARY		//大于阈值的部分被置为255，小于部分被置为0。
THRESH_BINARY_INV	//大于阈值部分被置为0，小于部分被置为255。
THRESH_TRUNC		//大于阈值部分被置为threshold，小于部分保持原样。
THRESH_TOZERO 		//小于阈值部分被置为0，大于部分保持不变。
THRESH_TOZERO_INV 	//大于阈值部分被置为0，小于部分保持不变。
THRESH_BINARY | THRESH_OTSU	//利用OTSU自适应阈值。

可以通过如下函数进行阈值操作：

threshold(srcGray, srcGray, 0, 255, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);
//或者
threshold(srcGray, srcGray, 50, 255, THRESH_BINARY);

12、line直线绘画

函数定义为：

void line(InputOutputArray img, Point pt1, Point pt2, 
	const Scalar& color,int thickness = 1, 
	int lineType = LINE_8, int shift = 0)

img：源图像。
pt1：起点；
pt2：终点
color：颜色，
thickness：线条粗细，
LINE_8：线条类型
可以通过如下函数进行直线绘画：

line( img, start, end, Scalar( 0, 0, 0 ), thickness=2, lineType=8 );

13、ellipse椭圆绘画：

函数定义为：

void ellipse(InputOutputArray img, 
	Point center, Size axes, double angle, 
	double startAngle, double endAngle,
	const Scalar& color, int thickness = 1,
	int lineType = LINE_8, int shift = 0)

img：源图像。
center：中心点；
axes：大小
angle：旋转角，
startAngle, endAngle：起始角度和结束角度
color：颜色
thickness：线条粗细，
LINE_8：线条类型
可以通过如下函数进行椭圆绘画：

Point center = Point(200,200);
Point axes = Point(100,50);
ellipse( img, center, axes, angle, 0, 360, Scalar( 255, 0, 0 ), 1); 

14、circle圆绘画：

函数定义为：

void circle(InputOutputArray img, Point center, int radius,
	const Scalar& color, int thickness = 1,
	int lineType = LINE_8, int shift = 0)

img：源图像。
center：中心点；
radius：半径
color：颜色
thickness：线条粗细，
LINE_8：线条类型
可以通过如下函数进行圆绘画：

Point center = Point(200,200);
int r = 6;
circle( img, center, r, Scalar( 0, 0, 255 ), 1);

15、rectangle矩形绘画：

函数定义为：

void rectangle(InputOutputArray img, Point pt1, Point pt2, 
	const Scalar& color, int thickness = 1,
	int lineType = LINE_8, int shift = 0)

img：源图像。
pt1：左上角的点；
pt2：右下角的点
color：颜色
thickness：线条粗细，
LINE_8：线条类型
可以通过如下函数进行矩形绘画：

rectangle( image, Point(0,0), Point(200,200), Scalar( 0, 255, 255 ),
	thickness = -1, lineType = 8 );

16、fillPoly多边形绘画：

函数定义为：

void fillPoly(Mat& img, const Point** pts, const int* npts, 
	int ncontours, const Scalar& color, int lineType = LINE_8, 
	int shift = 0, Point offset = Point())

img：源图像。
pts：顶点数组；
npts：顶点个数数组
ncontours：几个多边形
color：颜色
thickness：线条粗细，
LINE_8：线条类型
第二个参数可通过如下定义：

Point rookPoints[1][20];rookPoint[0][0]=Point(1,1);....
           const Point* ppt[1]={rookPoints[0]};
int npt[]={20};

可以通过如下函数进行矩形绘画：

fillPoly( img,ppt,npt,1,Scalar( 255, 255, 255 ),1);